CN103770024A - 一种陶瓷立方氮化硼砂轮 - Google Patents

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CN103770024A CN201410011127.3A CN201410011127A CN103770024A CN 103770024 A CN103770024 A CN 103770024A CN 201410011127 A CN201410011127 A CN 201410011127A CN 103770024 A CN103770024 A CN 103770024A
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胡光胜
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DANGTU COUNTY NANFANG HONGYUE GRINDING TOOL ABRASIVES Co Ltd
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Abstract

本发明涉及砂轮制造技术领域，具体涉及一种陶瓷立方氮化硼砂轮及其生产工艺，该砂轮由以下重量份的原料制成：立方氮化硼磨料40-45、金刚石粒子20-23、高岭土2-3、锆英砂4-5、硅藻土3-4、蛭石3-4、硫酸亚铁4-5、二氧化钛1-2、助剂7-9；本发明砂轮采用高岭土、锆英砂、硅藻土、蛭石等原料烧结制成的陶瓷结合剂，性能稳定，热变形小，与磨料的把持强度大，磨料间粘结牢固，有效的降低了烧结温度，提高了本发明砂轮的强度和韧性，切削性能较传统产品得到提升，同时生产成本得到控制，使用寿命更长。

Description

一种陶瓷立方氮化硼砂轮
技术领域
本发明涉及砂轮制造技术领域，具体涉及一种陶瓷立方氮化硼砂轮及其生产工艺。 
背景技术
砂轮是磨具中使用范围最为广泛的一种工具，主要对金属或非金属工件的型面进行粗磨、半精磨、精磨以及开槽、切断等处理，在使用时处于高速旋转状态，需要承受较大的冲击力，因此对砂轮的强度、抗冲击性、耐热性以及抗腐性能等均有较高的要求；砂轮主要由磨料和结合剂经压坯、干燥、焙烧制成，磨料的种类多种多样，常见的主要有刚玉、碳化硅、金刚石以及立方氮化硼等，这些磨料都有着良好的硬度以及一定的韧性，而其强度、抗冲击性、耐热性以及抗腐性能均取决于结合剂，常见的结合剂为树脂结合剂、陶瓷结合剂、橡胶结合剂以及金属结合剂，各结合剂均有不同的特性，在实际应用中应根据砂轮工件使用条件，选择合适的结合剂，以增强磨料粘结牢固强度，提高磨具强度，改善磨削性能，赋予砂轮良好的使用性能。 
发明内容
本发明的目的在于，提供一种陶瓷立方氮化硼砂轮，以改善立方氮化硼砂轮的磨削性能，降低烧结温度，为了实现上述目的，本发明采用的技术方案如下： 
一种陶瓷立方氮化硼砂轮，其特征在于，本发明砂轮由以下重量份的原料制成：立方氮化硼磨料40-45、金刚石粒子20-23、高岭土2-3、锆英砂4-5、硅藻土3-4、蛭石3-4、硫酸亚铁4-5、二氧化钛1-2、助剂7-9。
所述的助剂由以下重量份的原料制成：碳化硅磨料10-12、莫来石粉3-5、氧化锌1-2、氧化镁2-3、高岭土2-3、聚乙烯醇2-3、三聚磷酸钠1-2、N220炭黑3-4、木炭5-7；制备方法是将莫来石粉、氧化锌、氧化镁、高岭土、N220炭黑混合，研磨成200-300目粉末，然后加入聚乙烯醇混合均匀，在10-15Mpa下压制成坯料，然后，送入720-750℃下煅烧2-3小时，冷却后，粉碎成150-200目粉末，与其它剩余成分混合，即得。
所述的一种陶瓷立方氮化硼砂轮，其生产工艺如下： 
（1）将高岭土、锆英砂、硅藻土、蛭石、二氧化钛混合，在2200-2570℃下熔炼20-25min，熔炼结束后自然冷却至室温，球磨至200-300目粉体后，加入助剂，充分搅拌均匀备用；
（2）将立方氮化硼磨料、金刚石粒子混合，加热至80-100℃，加入硫酸亚铁和步骤（1）所得的物料中，充分搅拌20-25min；
（3）将（2）得到的混合物料送入模具中压制成型，成型条件：压力机设定温度为250-300℃，在12-15MPa条件下保压10-12min，出模得胚体；
（4）将胚体进行烧结处理，胚体先在20-25min内升温至380-420℃，保温4-5h，再按5-8℃/min升温至800-900℃，保温7-8h后取出，自然冷却后即得。
本发明的优点在于：采用高岭土、锆英砂、硅藻土、蛭石等原料烧结制成陶瓷结合剂，性能稳定，热变形小，与磨料的把持强度大，提高了磨料的粘结牢固程度，降低烧结温度，不仅有效的提高了本发明砂轮的强度和韧性，切削性能较传统产品得到提升，还降低了生产成本，使用寿命更长。 
具体实施方式
实施例1 
本实施例砂轮由以下重量份原料制成：立方氮化硼磨料45、金刚石粒子22、高岭土3、锆英砂5、硅藻土4、蛭石4、硫酸亚铁5、二氧化钛1、助剂8。
助剂由以下重量份的原料制成：碳化硅磨料10、莫来石粉5、氧化锌1、氧化镁2、高岭土3、聚乙烯醇2、三聚磷酸钠1、N220炭黑4、木炭7；制备方法是将莫来石粉、氧化锌、氧化镁、高岭土、N220炭黑混合，研磨成200-300目粉末，然后加入聚乙烯醇混合均匀，在10-15Mpa下压制成坯料，然后，送入720-750℃下煅烧2-3小时，冷却后，粉碎成150-200目粉末，与其它剩余成分混合，即得。 
所述的一种陶瓷立方氮化硼砂轮，其生产工艺如下： 
（1）将高岭土、锆英砂、硅藻土、蛭石、二氧化钛混合，在2300℃下熔炼20min，熔炼结束后自然冷却至室温，球磨至300目粉体后，加入助剂，充分搅拌均匀备用；
（2）将立方氮化硼磨料、金刚石粒子混合，加热至80℃，加入硫酸亚铁和步骤（1）所得的物料中，充分搅拌25min；
（3）将（2）得到的混合物料送入模具中压制成型，成型条件：压力机设定温度为300℃，在15MPa条件下保压10min，出模得胚体；
（4）将胚体进行烧结处理，胚体先在25min内升温至400℃，保温5h，再按8℃/min升温至900℃，保温7h后取出，自然冷却后即得。
性能测试： 
回转强度≥ 35 米/ 秒；静平衡K 系数≤ 0.25；
磨削钢结硬质合金材料磨除率可达2.6mm3/(mm .s) 以上；
硬度L 级。
实施例2 
本实施例砂轮由以下重量份原料制成：立方氮化硼磨料45、金刚石粒子23、高岭土2、锆英砂5、硅藻土3、蛭石4、硫酸亚铁4、二氧化钛2、助剂8。
助剂由以下重量份的原料制成：碳化硅磨料10、莫来石粉5、氧化锌1、氧化镁2、高岭土3、聚乙烯醇2、三聚磷酸钠1、N220炭黑4、木炭7；制备方法是将莫来石粉、氧化锌、氧化镁、高岭土、N220炭黑混合，研磨成200-300目粉末，然后加入聚乙烯醇混合均匀，在10-15Mpa下压制成坯料，然后，送入720-750℃下煅烧2-3小时，冷却后，粉碎成150-200目粉末，与其它剩余成分混合，即得。 
所述的一种陶瓷立方氮化硼砂轮，其生产工艺如下： 
（1）将高岭土、锆英砂、硅藻土、蛭石、二氧化钛混合，在2500℃下熔炼20min，熔炼结束后自然冷却至室温，球磨至300目粉体后，加入助剂，充分搅拌均匀备用；
（2）将立方氮化硼磨料、金刚石粒子混合，加热至100℃，加入硫酸亚铁和步骤（1）所得的物料中，充分搅拌20min；
（3）将（2）得到的混合物料送入模具中压制成型，成型条件：压力机设定温度为300℃，在12MPa条件下保压12min，出模得胚体；
（4）将胚体进行烧结处理，胚体先在25min内升温至420℃，保温5h，再按8℃/min升温至800℃，保温8h后取出，自然冷却后即得。

Claims (2)

1.一种陶瓷立方氮化硼砂轮，其特征在于，该砂轮由以下重量份的原料制成：立方氮化硼磨料40-45、金刚石粒子20-23、高岭土2-3、锆英砂4-5、硅藻土3-4、蛭石3-4、硫酸亚铁4-5、二氧化钛1-2、助剂7-9；
所述的助剂由以下重量份的原料制成：碳化硅磨料10-12、莫来石粉3-5、氧化锌1-2、氧化镁2-3、高岭土2-3、聚乙烯醇2-3、三聚磷酸钠1-2、N220炭黑3-4、木炭5-7；制备方法是将莫来石粉、氧化锌、氧化镁、高岭土、N220炭黑混合，研磨成200-300目粉末，然后加入聚乙烯醇混合均匀，在10-15Mpa下压制成坯料，然后，送入720-750℃下煅烧2-3小时，冷却后，粉碎成150-200目粉末，与其它剩余成分混合，即得。
2.如权利要求1所述的一种陶瓷立方氮化硼砂轮，其工艺如下：
（1）将高岭土、锆英砂、硅藻土、蛭石、二氧化钛混合，在2200-2570℃下熔炼20-25min，熔炼结束后自然冷却至室温，球磨至200-300目粉体后，加入助剂，充分搅拌均匀备用；
（2）将立方氮化硼磨料、金刚石粒子混合，加热至80-100℃，加入硫酸亚铁和步骤（1）所得的物料中，充分搅拌20-25min；
（3）将（2）得到的混合物料送入模具中压制成型，成型条件：压力机设定温度为250-300℃，在12-15MPa条件下保压10-12min，出模得胚体；
（4）将胚体进行烧结处理，胚体先在20-25min内升温至380-420℃，保温4-5h，再按5-8℃/min升温至800-900℃，保温7-8h后取出，自然冷却后即得。
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